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章末综合提升
第三章 铁 金属材料
概 念 梳 理
1.铁及其化合物
2.铝及其化合物
3.合金
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分 层 突 破
一、金属与水、酸、碱、盐溶液的反应
1.Na与H2O、酸、碱、盐溶液反应的规律
(1)钠与水、酸、碱、盐溶液反应规律：有酸氢离子为先，无酸水分子
为先。
(2)分析钠与水、酸、碱、盐溶液反应的计算问题时，生成氢气的量按钠的量计算。
(3)求钠与水反应后溶液中溶质的质量分数时，溶液的质量应减去生成氢气的质量。
针对练1.将2.3 g Na分别放入下列溶液中：
①水100 mL ②1 000 mL 1 mol/L NaCl ③50 mL 0.5 mol/L CuSO4溶液 ④200 mL 0.1 mol/L HCl ⑤300 mL 1 mol/L NaOH溶液。则放出H2的物质的量
A.②中最多 B.③中最少
C.一样多 D.无法计算
√
Na优先与酸中的H＋反应，若H＋不够再与H2O产生的H＋反应，故只要水足量，Na会反应完全，2.3 g Na最多消耗1.8 g水，则产生的H2的物质的量相同。
针对练2.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是
A.1∶1 B.3∶4
C.2∶3 D.4∶3
√
Fe3＋ Fe2＋
鉴别 ①棕黄色
②加NaOH，红褐色沉淀
③加KSCN，红色溶液 ①浅绿色
②加NaOH，沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色
③加KSCN无明显变化，加H2O2后变红
转化 Fe3＋ Fe2＋
除杂(括号内为杂质) Fe3＋(Fe2＋)：加Cl2、H2O2等 Fe2＋(Fe3＋)：加入Fe粉
二、铁离子、亚铁离子的鉴别、转化和除杂
针对练3.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是
A.Fe→FeCl3
B.Fe→FeCl2
C.Fe2O3→Fe(OH)3
D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
√
A项，铁与氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能一步化合得到；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现。
针对练4.下列除杂方案错误的是
√
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3溶液 Fe2＋ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2＋ 铁粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2气体
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
Fe2＋具有还原性，加入H2O2，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，而且H2O2的还原产物为水，不会引入新杂质，故A正确；铁的还原性比铜强，混合液中加入足量的铁粉，反应生成铜和硫酸亚铁，过滤后得到铜和铁粉的混合物，滤液为纯净的硫酸亚铁溶液，故B正确；碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能够除去杂质且不引入新杂质，故C正确；除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，虽然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH－，但引入了新杂质Cl－，故D错误。
针对练5.如图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是
√
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；FeO不能还原Fe3＋，B项错误；MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。
三、基于铁元素的工艺流程题
1.要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中，因此解题时要注意铁元素的变化过程。
2.要做好知识和生产实际的密切联系
一是工艺流程中的大部分反应都源于教材，部分陌生反应的反应原理也是源于教材；
二是涉及实际工艺，因此要注意环境保护和资源的利用，最终废弃物尽可能少且无害，部分物质需要循环利用等。
3.掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。
√
针对练7.工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，已知SiO2化学性质稳定，除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下：
试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是 (填离子符号)。
Fe2＋、Fe3＋
黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。
(2)步骤Ⅲ中可选用 (填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸
B.氨水
C.氢氧化钠溶液
D.高锰酸钾溶液
B
步骤Ⅲ要使pH升高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。
(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是 ,.
。
取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为 .
。
2Fe2O3＋4CO2
四、确定金属混合物成分的解题模型
第1步：计算混合金属的平均摩尔电子质量，即混合金属在反应中转移
1 mol电子时的质量。
第2步：计算各金属的摩尔电子质量，即各金属在反应中转移1 mol电子时的质量。
第3步：比较平均摩尔电子质量与各金属摩尔电子质量的大小，判断确定混合金属的成分。
针对练8.由镁、铝、铁三种金属单质中的两种组成的混合物共6 g，与足量的稀盐酸反应，产生标准状况下的氢气2.8 L，由此得出的结论正确
的是
A.该混合物中一定含有铝
B.该混合物中一定含有铁
C.该混合物一定是由铁和镁组成的
D.该混合物中一定不含铁
√
针对练9.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生1.0 g氢气，则混合物中一定含有的金属是
A.Zn B.Fe
C.Al D.Mg
√
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教 考 衔 接
考向一 铁及其化合物
1.(2023·黑龙江合格考)向盛有Fe2(SO4)3溶液的试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈
A.无色 B.红色
C.白色 D.蓝色
√
2.(2023·辽宁合格考)下列关于铁及其化合物的叙述正确的是
A.四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料
B.菠菜中富含三价铁离子，可以大量食用
C.氯化铁溶液可以作为印刷电路板的“腐蚀液”
D.红热的铁与水蒸气发生反应，生成氢氧化铁和氢气
√
3.(2023·广西合格考)一定实验条件下，O2能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。下列物质中，能替代O2进行此实验的是
A.H2 B.CO2
C.H2O2 D.N2
√
一定实验条件下，O2能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，H2O2也具有较强的氧化性可以将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，H2、CO2、N2都不能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。
4.(2022·广西合格考)向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后沉淀变成红褐色，该红褐色沉淀对应化合物中铁元素的化合价为
A.＋3 B.＋2
C.＋1 D.0
√
5.(2022·广东合格考)欲除去FeCl2溶液中混有的Fe3＋，使用试剂是
A.铝粉 B.铁粉
C.氯气 D.稀硫酸
√
6.(2022·浙江合格考)下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是
A.Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B.Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
C.Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
D.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂
√
7.(2024·福建合格考)工业矿渣的综合利用对环境保护和节约资源有重要意义。某兴趣小组在实验室用矿渣(主要成分是FeO、Fe2O3，少量SiO2)为原料制备铁红，流程如下：
(1)完成过滤操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、 和 。
漏斗
玻璃棒
(2)滤渣Z的成分是 。
SiO2
(3)滤液Y中的金属阳离子是 (填离子符号)；铁粉与滤液X中的Fe3＋反应的离子方程式为 。
Fe2＋
Fe2O3
8.(2023·山东合格考)A、B、C、D是化合物，E、
F是单质。且A、B、C、D、E均含同一种元素。
各物质之间的转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)A→D中F体现 (填“氧化性”或“还原性”)；B的化学式为 。
(2)C→D的离子方程式为 。
(3)检验D中阳离子的试剂为 。
(4)D→A的化学方程式为 。
氧化性
Fe(OH)2
KSCN溶液
考向二 合金
9.(2022·天津合格考)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以铝合金为点火段材料。有关铝合金说法错误的是
A.密度小 B.硬度比纯铝大
C.耐腐蚀 D.熔点比纯铝高
√
10.(2023·福建合格考)人们常说的“五金”是指金、银、铜、铁、锡。下列说法正确的是
A.锡的金属活泼性比铁强
B.青铜(铜锡合金)的硬度小于铜
C.银的导电性比铜好，所以电线常用银制而不用铜制
D.黄铜(铜锌合金)与黄金颜色相近，可用稀盐酸鉴别
√
根据金属活泼性顺序可知，锡的金属活泼性比铁弱，故A错误；合金的硬度比组成合金的任一纯金属的大，则青铜(铜锡合金)的硬度大于铜，故B错误；银的导电性比铜好，但是银资源比较少，价格高，所以银不常用作导线，故C错误；铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，质量减轻，合金溶解并有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中，可鉴别，故D正确。
11.(2023·黑龙江合格考)下列工业产品的制造材料为非金属材料的是
A.地铁列车的车体——不锈钢
B.“蛟龙号”载人潜水器——钛合金
C.喷气式飞机的发动机——镍钴合金
D.耐高温的陶瓷轴承——碳化硅
√
不锈钢强度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，但不锈钢属于金属材料，故A错误；钛合金具有耐高压、强度大、耐腐蚀、机械性能好等优良性能，适用制造潜水器，但钛合金属于金属材料，故B错误；镍钴合金熔点高，可承受高温，可以作喷气式飞机的发动机叶片，但镍钴合金属于金属材料，故C错误；碳化硅硬度大、耐高温、抗氧化，可用作耐高温结构材料，用于制作耐高温的陶瓷轴承，是新型无机非金属材料，故D正确。
12.(2023·广西合格考) 2023年5月28日，国产大飞机C919完成了首次商业飞行，这标志着我国在大飞机研制领域达到了世界领先水平。下列与C919相关的选项中，以金属为主要成分的是
A.高品质航空燃油 B.驾驶舱的舷窗玻璃
C.铝锂合金机身骨架 D.碳纤维增强塑料地板
√
铝锂合金机身骨架是合金，以金属为主要成分，C选。
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单 元 检 测 卷
1.(2024·北京延庆高一期末)下列关于金属铝的描述中不正确的是
A.有银白色金属光泽
B.具有较强的还原性
C.硬度高于硬铝
D.常温下能与空气中的氧气反应
√
硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝的硬度高于铝，C不正确。
2.下列适合制作不锈钢用具的铁合金是
A.低碳钢 B.中碳钢
C.高碳钢 D.合金钢
√
不锈钢中含有的主要金属是镍、铬和铁，是这三种元素为主制成的合金钢，D符合题意。
3.(2024·石家庄二中高一期末)新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的是
A.中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高
B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
C.我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛
D.2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板的轻薄化
√
钢是由铁、碳等元素构成的合金，钢的熔点比铁的熔点低，故选C。
4.(2025·浙江奉化高一检测)下列溶液能溶解铁且无新的固体和气体产生
的是
A.CuSO4溶液 B.稀硫酸
C.FeCl3溶液 D.AgNO3溶液
√
CuSO4溶液和铁反应生成铜单质和硫酸亚铁，生成了新的固体，故A不符合题意；稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，有气体产生，故B不符合题意；FeCl3溶液与铁反应生成氯化亚铁，无新固体和气体生成，故C符合题意；AgNO3溶液和铁反应生成银单质和硝酸亚铁，生成了新的固体，故D不符合题意。
5.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是
A.滴入KSCN溶液
B.通入氯气
C.加入适量铜粉并过滤
D.加入适量铁粉并过滤
√
6.(2025·安徽濉溪高一检测)检测新鲜的菠菜中是否含有铁元素的实验步骤中，有错误的是
A.将菠菜剪碎用研杵和研钵研细
B.将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液
C.取少量滤液加入试管中，加入少量稀盐酸
D.最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素
√
取少量滤液加入试管中，加入少量稀HNO3，将铁元素氧化成Fe3＋，若加稀盐酸，可能不会产生Fe3＋，后续检测不到铁元素，C错误。
7.(2025·四川内江六中高一检测)下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是
A.生铁和钢的性能完全相同
B.铁在潮湿的空气中容易生锈
C.赤铁矿的主要成分是氧化铁
D.回收废旧金属有利于节约金属资源
√
生铁与钢含碳量不同，性能不同，生铁硬而脆，钢韧性强，故A说法错误；铁在潮湿的空气中容易生锈，故B说法正确；氧化铁为红棕色，Fe3O4为黑色晶体，FeO为黑色固体，赤铁矿的主要成分是氧化铁，故C说法正确；回收废旧金属有利于节约金属资源，故D说法正确。
8.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是
A.铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物
B.常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
C.铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域
D.工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
√
酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的氧化物且铝与酸、碱都能发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物，故A正确；常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝表面被氧化后形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止金属继续被腐蚀，而不是因为铝不活泼，故B错误；合金的硬度大于其成分金属，铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，故C正确；氧化铝为两性氧化物，能够与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和水，工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，故D正确。
9.(2025·山东莱西高一检测)下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是
A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3
C.FeCl2 D.Fe(OH)3
√
Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁可以通过FeSO4溶液与氧气的化合反应得到，也可以通过氢氧化铁与稀硫酸发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合反应得到，也可以由Fe和HCl的置换反应得到，也可以由Fe(OH)2和HCl发生复分解反应得到，C正确；Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合反应得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，D错误。
10.(2025·辽宁普兰店高一检测)下列各组反应，最终一定能得到白色沉淀的是
A.向CaCl2溶液中通入CO2
B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液
C.向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液
D.向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液
√
向CaCl2溶液中通入CO2不反应，A错误；向CuSO4溶液中加入NaOH溶液产生氢氧化铜蓝色沉淀，B错误；向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液，先产生白色沉淀，然后迅速转化为灰绿色，最终变为红褐色，C错误；向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液产生氢氧化镁白色沉淀，D
正确。
11.(2024·银川一中高一期末模拟)下列关于金属的说法正确的是
A.Al2O3固体中混有的CuO可用过量的NaOH溶液除去
B.Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
C.FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.铝制餐具不能用来长时间盛装酸、碱性的食物
√
Al2O3固体能与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，CuO与NaOH溶液不反应，A错误；Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体过氧化钠，B错误；FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，C错误。
√
13.(2024·首都师大附中高一期末)铁是人体必需的微量元素，下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：该药品含Fe2＋33％～36％，不溶于水但能溶于人体中的胃酸，与维生素C同服可促进本品吸收。某同学设计了以下实验检测该补铁药品中是否含有Fe2＋并探究维生素C的作用：
以下说法不正确的是
A.试剂1为盐酸，目的是
溶解药片
B.加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe3＋
C.加入维生素C后红色溶液颜色褪去，说明维生素C具有一定的氧化性
D.新制氯水可替换为双氧水进行实验
√
补铁药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂1为盐酸，目的是溶解药片，A正确；加入KSCN溶液，溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe3＋，B正确；加入维生素C后，Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液褪色，说明维生素C具有还原性，C错误；过氧化氢也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，故新制氯水可替换为双氧水进行实验，D正确。
14.(2025·湖南安化高一检测)对实验Ⅰ～Ⅳ的实验操作现象判断正确的是
A.实验Ⅰ：产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ：溶液颜色变红
C.实验Ⅲ ：放出大量气体
D.实验Ⅳ：先出现白色沉淀，
后溶解
√
将氯化铁饱和溶液加入到
沸水中加热至溶液呈红褐
色可得到氢氧化铁胶体，
不是氢氧化铁红褐色沉淀，
故A错误；硫氰化钾溶液与二价铁离子不反应，溶液不变色，故B错误；铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气，有大量气体生成，故C正确；氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱，则氨水过量时，氢氧化铝不会溶解，故D错误。
15.下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是
①金属钠投入MgCl2溶液中
②过量NaOH溶液和FeCl3溶液
③过量Na2O2投入FeCl2溶液中
④过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合
A.①④ B.②③
C.①③ D.③④
√
①中产生H2和Mg(OH)2沉淀；②中只产生Fe(OH)3沉淀；③中产生O2和Fe(OH)3沉淀；④中只产生CaCO3沉淀。
16.(2025·云南安宁高一检测)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列
说法正确的是
A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生
成，杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D.右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大
√
17.(13分)A、B、C、D都是中学化学中常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题：
(1)若A、B、C的焰色试验均为黄色，C为厨房中的
用品，D的过度排放会造成温室效应。
①A的化学式是 ，B的俗名 ；
②反应Ⅱ的离子方程式是 。
NaOH
纯碱(或苏打)
若A、B、C的焰色试验均为黄色，则均含有Na元素，C为厨房中的用品，则C可能为NaCl、Na2CO3或NaHCO3，D的过度排放会造成温室效应，D为CO2，则A为NaOH，B为Na2CO3，C为NaHCO3，据此解答。
(2)若A、D均为单质，且A为气体，D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。
①反应Ⅱ的离子方程式是 ；
②反应Ⅲ的离子方程式是 ；
③检验B中阳离子最好的方法是 .
。
取少量B的溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若出现红色，说明B中的阳离子是Fe3＋
若A、D均为单质，D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，为Fe2O3，则D为Fe，且A为气体，由转化关系可知A具有强氧化性，将Fe氧化为高价态，可推知A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2，据此解答。
18.(13分)为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：
(1)试剂1的主要成分的化学式是 。
KSCN
向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡红色溶液，说明食品中的部分FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3。
(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是 .
(用离子方程式表示)。
淡红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。
(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；
假设2： 。
SCN－被过量的氯水氧化
实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深红色褪去。
②设计方案
为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案： .
.
。
取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立
假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现红色，说明假设2成立；若不出现红色，说明假设2不
成立。
(4)应用拓展
写出一种保存FeSO4固体的方法： 。
密封保存
由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。
19.(13分)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转
化关系如图所示(图中有些
反应的生成物和反应的条
件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题：
(1)写出下列物质的化学式：
B ，丙 。
Al
HCl
(2)反应过程⑦可能观察到的实验现象是： .
，产生红褐色沉淀的化学方程式是 .
。
(3)反应③中的离子方程式是 。
先生成白色沉淀，迅速变为灰
绿色，最终变为红褐色
4Fe(OH)2＋
(4)反应⑤的离子方程式是 。
(5)反应⑦中如果想长时间看到白色沉淀，应进行的实验操作： .
.
。
配制溶液的蒸馏水煮沸，去除水中溶解的氧气(或胶头滴管末端伸入氯化亚铁液面下滴加氢氧化钠溶液或氯化亚铁液面上加入一层煤油隔绝空气)
金属A焰色呈黄色，则金
属A是Na，Na与H2O反应
产生气体甲是H2，D溶液
为NaOH，金属B和氢氧
化钠溶液反应，说明金属
B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲和氯气反应生成丙为HCl，物质E为盐酸，D溶液和物质G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，盐酸与金属C反应产生金属氯化物，该氯化物与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3，则金属C是Fe，F溶液为FeCl2、G溶液为FeCl3。
20.(13分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁： .
.
.
。
在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中滴加氯水，溶液变红，可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三
价铁
证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁的方法是在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中无Fe3＋，然后再向试管中滴加氯水，溶液变红就证明滴加氯水后反应产生了Fe3＋，从而可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁。
(2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是 。
(球形)干燥管
由仪器的图形可知B为(球形)干燥管；
②将下列实验操作步骤正确排序 (填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a.点燃酒精灯，加热
b.打开K1和K2，缓缓通入N2
c.关闭K1和K2
d.熄灭酒精灯
e.称量A
f.冷却到室温
badfce
实验时，为避免样品被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量，则正确的顺序为badfce；
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝ (列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
偏小
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1.铁及其化合物
2.铝及其化合物
3.合金
一、金属与水、酸、碱、盐溶液的反应
1.Na与H2O、酸、碱、盐溶液反应的规律
(1)钠与水、酸、碱、盐溶液反应规律：有酸氢离子为先，无酸水分子为先。
(2)分析钠与水、酸、碱、盐溶液反应的计算问题时，生成氢气的量按钠的量计算。
(3)求钠与水反应后溶液中溶质的质量分数时，溶液的质量应减去生成氢气的质量。
2.金属与水反应的规律
(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。如：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑。
(2)Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和H2。如：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。
(3)Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。如：
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2、Zn＋H2O(g)ZnO＋H2。
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
3.金属与酸的反应规律
根据金属活动性顺序表，排在H前面的金属均能与酸发生置换反应，生成H2。
4.金属与碱的反应
金属铝既能溶于酸，又能溶于碱。反应的离子方程式如下：
2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑；
2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑。
针对练1.将2.3 g Na分别放入下列溶液中：
①水100 mL ②1 000 mL 1 mol/L NaCl
③50 mL 0.5 mol/L CuSO4溶液 ④200 mL 0.1 mol/L HCl ⑤300 mL 1 mol/L NaOH溶液。则放出H2的物质的量( )
A.②中最多 B.③中最少
C.一样多 D.无法计算
答案：C
解析：Na优先与酸中的H＋反应，若H＋不够再与H2O产生的H＋反应，故只要水足量，Na会反应完全，2.3 g Na最多消耗1.8 g水，则产生的H2的物质的量相同。
针对练2.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A.1∶1 B.3∶4
C.2∶3 D.4∶3
答案：B
解析：根据反应的化学方程式：
Fe＋2HClFeCl2＋H2↑
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
1 mol Fe与盐酸反应生成1 mol H2，与水蒸气反应生成 mol H2，故相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
二、铁离子、亚铁离子的鉴别、转化和除杂
Fe3＋ Fe2＋
鉴别 ①棕黄色 ②加NaOH，红褐色沉淀 ③加KSCN，红色溶液 ①浅绿色 ②加NaOH，沉淀颜色变化：白色→灰绿色→红褐色 ③加KSCN无明显变化，加H2O2后变红
转化 Fe3＋Fe2＋
除杂(括号内为杂质) Fe3＋(Fe2＋)：加Cl2、H2O2等 Fe2＋(Fe3＋)：加入Fe粉
针对练3.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( )
A.Fe→FeCl3
B.Fe→FeCl2
C.Fe2O3→Fe(OH)3
D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
答案：C
解析：A项，铁与氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能一步化合得到；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现。
针对练4.下列除杂方案错误的是( )
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3溶液 Fe2＋ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2＋ 铁粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2气体
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
答案：D
解析：Fe2＋具有还原性，加入H2O2，可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，而且H2O2的还原产物为水，不会引入新杂质，故A正确；铁的还原性比铜强，混合液中加入足量的铁粉，反应生成铜和硫酸亚铁，过滤后得到铜和铁粉的混合物，滤液为纯净的硫酸亚铁溶液，故B正确；碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能够除去杂质且不引入新杂质，故C正确；除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，虽然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH－，但引入了新杂质Cl－，故D错误。
针对练5.如图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项中的物质对应正确的是( )
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
答案：C
解析：Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；FeO不能还原Fe3＋，B项错误；MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。
三、基于铁元素的工艺流程题
1.要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中，因此解题时要注意铁元素的变化过程。
2.要做好知识和生产实际的密切联系
一是工艺流程中的大部分反应都源于教材，部分陌生反应的反应原理也是源于教材；
二是涉及实际工艺，因此要注意环境保护和资源的利用，最终废弃物尽可能少且无害，部分物质需要循环利用等。
3.掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。
针对练6.根据如下框图分析，下列说法不正确的是( )
A.E3＋的氧化性比M2＋的氧化性强
B.在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C.反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3＋E(SCN)3
D.在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
答案：B
针对练7.工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，已知SiO2化学性质稳定，除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下：
试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是 (填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用 (填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是 。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为 。
答案：(1)Fe2＋、Fe3＋ (2)B
(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色
(4)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
解析：(1)黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。(2)步骤Ⅲ要使pH升高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。(4)在空气中煅烧FeCO3，FeCO3和O2反应生成Fe2O3和CO2，由原子守恒配平可得反应的化学方程式为4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
四、确定金属混合物成分的解题模型
第1步：计算混合金属的平均摩尔电子质量，即混合金属在反应中转移1 mol电子时的质量。
第2步：计算各金属的摩尔电子质量，即各金属在反应中转移1 mol电子时的质量。
第3步：比较平均摩尔电子质量与各金属摩尔电子质量的大小，判断确定混合金属的成分。
针对练8.由镁、铝、铁三种金属单质中的两种组成的混合物共6 g，与足量的稀盐酸反应，产生标准状况下的氢气2.8 L，由此得出的结论正确的是( )
A.该混合物中一定含有铝
B.该混合物中一定含有铁
C.该混合物一定是由铁和镁组成的
D.该混合物中一定不含铁
答案：B
解析：标准状况下2.8 L H2的物质的量为＝0.125 mol，则转移电子物质的量为0.25 mol，则提供1 mol电子需混合金属的质量为＝24 g，提供1 mol电子所需金属的质量分别为Mg： g＝12 g、Al： g＝9 g、Fe： g＝28 g，故一定有Fe，Mg、Al至少含一种。
针对练9.由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生1.0 g氢气，则混合物中一定含有的金属是( )
A.Zn B.Fe
C.Al D.Mg
答案：C
解析：该混合物的平均摩尔电子质量＝＝10 g·mol－1，锌、铁、镁、铝的摩尔电子质量分别为32.5 g·mol－1、28 g·mol－1、12 g·mol－1、9 g·mol－1，由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，混合物中一定含有金属铝。
考向一 铁及其化合物
1.(2023·黑龙江合格考)向盛有Fe2(SO4)3溶液的试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈( )
A.无色 B.红色
C.白色 D.蓝色
答案：B
解析：向盛有Fe2(SO4)3溶液的试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液中的反应为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，溶液变红色。
2.(2023·辽宁合格考)下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )
A.四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料
B.菠菜中富含三价铁离子，可以大量食用
C.氯化铁溶液可以作为印刷电路板的“腐蚀液”
D.红热的铁与水蒸气发生反应，生成氢氧化铁和氢气
答案：C
解析：三氧化二铁为红棕色，俗称铁红；故A错误；菠菜中富含二价铁离子；故B错误；氯化铁溶液和印刷电路板中的铜发生反应2FeCl3＋CuCuCl2＋2FeCl2，可以作为印刷电路板的“腐蚀液”，故C正确；红热的铁与水蒸气发生反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故D错误。
3.(2023·广西合格考)一定实验条件下，O2能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。下列物质中，能替代O2进行此实验的是( )
A.H2 B.CO2
C.H2O2 D.N2
答案：C
解析：一定实验条件下，O2能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，H2O2也具有较强的氧化性可以将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，H2、CO2、N2都不能将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。
4.(2022·广西合格考)向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后沉淀变成红褐色，该红褐色沉淀对应化合物中铁元素的化合价为( )
A.＋3 B.＋2
C.＋1 D.0
答案：A
5.(2022·广东合格考)欲除去FeCl2溶液中混有的Fe3＋，使用试剂是( )
A.铝粉 B.铁粉
C.氯气 D.稀硫酸
答案：B
6.(2022·浙江合格考)下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是( )
A.Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B.Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
C.Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
D.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂
答案：B
7.(2024·福建合格考)工业矿渣的综合利用对环境保护和节约资源有重要意义。某兴趣小组在实验室用矿渣(主要成分是FeO、Fe2O3，少量SiO2)为原料制备铁红，流程如下：
(1)完成过滤操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、 和 。
(2)滤渣Z的成分是 。
(3)滤液Y中的金属阳离子是 (填离子符号)；铁粉与滤液X中的Fe3＋反应的离子方程式为 。
(4)空气中煅烧碳酸亚铁生成铁红的反应如下，补充完整化学方程式：4FeCO3＋O22 ＋4CO2。
答案：(1)漏斗 玻璃棒 (2)SiO2 (3)Fe2＋ Fe＋2Fe3＋3Fe2＋ (4)Fe2O3
解析：矿渣(主要成分是FeO、Fe2O3，少量SiO2)，加入硫酸酸浸，FeO、Fe2O3与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3，SiO2不和硫酸反应，则滤渣Z主要是SiO2，滤液X加铁粉，发生反应Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，过滤后滤液Y为FeSO4，加入碳酸氢铵沉铁，过滤后得到碳酸亚铁，煅烧后得到铁红。(1)过滤操作需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)滤渣Z的成分是SiO2；(3)滤液Y为FeSO4溶液，其金属阳离子是Fe2＋，铁粉与Fe3＋反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋；(4)空气中煅烧碳酸亚铁生成铁红的反应如下，4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。
8.(2023·山东合格考)A、B、C、D是化合物，E、F是单质。且A、B、C、D、E均含同一种元素。各物质之间的转化关系如图所示：
回答下列问题：
(1)A→D中F体现 (填“氧化性”或“还原性”)；B的化学式为 。
(2)C→D的离子方程式为 。
(3)检验D中阳离子的试剂为 。
(4)D→A的化学方程式为 。
答案：(1)氧化性 Fe(OH)2
(2)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O
(3)KSCN溶液
(4)2FeCl3＋Fe3FeCl2
解析：C为红褐色沉淀，则C为Fe(OH)3，B为Fe(OH)2，B→C反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3；C→D反应方程式为Fe(OH)3＋3HClFeCl3＋3H2O，D为FeCl3，A为Fe2＋的盐类，D→A反应方程式为2FeCl3＋Fe3FeCl2，A为FeCl2，A→D反应方程式为2FeCl2＋Cl22FeCl3，综上，A为FeCl2，B为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，D为FeCl3，E为Fe，F为Cl2。
考向二 合金
9.(2022·天津合格考)2022年北京冬奥会火炬“飞扬”以铝合金为点火段材料。有关铝合金说法错误的是( )
A.密度小 B.硬度比纯铝大
C.耐腐蚀 D.熔点比纯铝高
答案：D
10.(2023·福建合格考)人们常说的“五金”是指金、银、铜、铁、锡。下列说法正确的是( )
A.锡的金属活泼性比铁强
B.青铜(铜锡合金)的硬度小于铜
C.银的导电性比铜好，所以电线常用银制而不用铜制
D.黄铜(铜锌合金)与黄金颜色相近，可用稀盐酸鉴别
答案：D
解析：根据金属活泼性顺序可知，锡的金属活泼性比铁弱，故A错误；合金的硬度比组成合金的任一纯金属的大，则青铜(铜锡合金)的硬度大于铜，故B错误；银的导电性比铜好，但是银资源比较少，价格高，所以银不常用作导线，故C错误；铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，质量减轻，合金溶解并有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中，可鉴别，故D正确。
11.(2023·黑龙江合格考)下列工业产品的制造材料为非金属材料的是( )
A.地铁列车的车体——不锈钢
B.“蛟龙号”载人潜水器——钛合金
C.喷气式飞机的发动机——镍钴合金
D.耐高温的陶瓷轴承——碳化硅
答案：D
解析：不锈钢强度大，耐腐蚀，可用于制造地铁列车的车体，但不锈钢属于金属材料，故A错误；钛合金具有耐高压、强度大、耐腐蚀、机械性能好等优良性能，适用制造潜水器，但钛合金属于金属材料，故B错误；镍钴合金熔点高，可承受高温，可以作喷气式飞机的发动机叶片，但镍钴合金属于金属材料，故C错误；碳化硅硬度大、耐高温、抗氧化，可用作耐高温结构材料，用于制作耐高温的陶瓷轴承，是新型无机非金属材料，故D正确。
12.(2023·广西合格考) 2023年5月28日，国产大飞机C919完成了首次商业飞行，这标志着我国在大飞机研制领域达到了世界领先水平。下列与C919相关的选项中，以金属为主要成分的是( )
A.高品质航空燃油 B.驾驶舱的舷窗玻璃
C.铝锂合金机身骨架 D.碳纤维增强塑料地板
答案：C
解析：铝锂合金机身骨架是合金，以金属为主要成分，C选。
单元检测卷(三) 铁 金属材料
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共16小题。每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·北京延庆高一期末)下列关于金属铝的描述中不正确的是( )
A.有银白色金属光泽
B.具有较强的还原性
C.硬度高于硬铝
D.常温下能与空气中的氧气反应
答案：C
解析：硬铝是合金，一般合金的硬度都大于纯金属，故硬铝的硬度高于铝，C不正确。
2.下列适合制作不锈钢用具的铁合金是( )
A.低碳钢 B.中碳钢
C.高碳钢 D.合金钢
答案：D
解析：不锈钢中含有的主要金属是镍、铬和铁，是这三种元素为主制成的合金钢，D符合题意。
3.(2024·石家庄二中高一期末)新材料问世常常带动新科技、新技术的应用和发展，下列有关说法不正确的是( )
A.中国航空铝材处于世界领先行列，该铝材是一种铝合金，铝合金的密度小，强度高
B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”，其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
C.我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速，得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨，钢的熔点比铁的熔点高，比铁用途更广泛
D.2017年8月我国成功完成某超级钢的研制，该超级钢强度大，能够实现钢板的轻薄化
答案：C
解析：钢是由铁、碳等元素构成的合金，钢的熔点比铁的熔点低，故选C。
4.(2025·浙江奉化高一检测)下列溶液能溶解铁且无新的固体和气体产生的是( )
A.CuSO4溶液 B.稀硫酸
C.FeCl3溶液 D.AgNO3溶液
答案：C
解析：CuSO4溶液和铁反应生成铜单质和硫酸亚铁，生成了新的固体，故A不符合题意；稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，有气体产生，故B不符合题意；FeCl3溶液与铁反应生成氯化亚铁，无新固体和气体生成，故C符合题意；AgNO3溶液和铁反应生成银单质和硝酸亚铁，生成了新的固体，故D不符合题意。
5.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的方法是( )
A.滴入KSCN溶液
B.通入氯气
C.加入适量铜粉并过滤
D.加入适量铁粉并过滤
答案：D
解析：硫氰化钾溶液用于检验Fe3＋，FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，引入了新杂质，故A错误；氯气与氯化亚铁溶液发生氧化还原反应，故B错误；铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，引入了新杂质，故C错误；铁与氯化铁生成氯化亚铁，过量的铁粉过滤除去，故D正确。
6.(2025·安徽濉溪高一检测)检测新鲜的菠菜中是否含有铁元素的实验步骤中，有错误的是( )
A.将菠菜剪碎用研杵和研钵研细
B.将研细的菠菜放在烧杯中加水搅拌，充分溶解，过滤得滤液
C.取少量滤液加入试管中，加入少量稀盐酸
D.最后再加入几滴KSCN溶液，若溶液变红，则菠菜中含有铁元素
答案：C
解析：取少量滤液加入试管中，加入少量稀HNO3，将铁元素氧化成Fe3＋，若加稀盐酸，可能不会产生Fe3＋，后续检测不到铁元素，C错误。
7.(2025·四川内江六中高一检测)下列对金属和金属材料的认识中，不正确的是( )
A.生铁和钢的性能完全相同
B.铁在潮湿的空气中容易生锈
C.赤铁矿的主要成分是氧化铁
D.回收废旧金属有利于节约金属资源
答案：A
解析：生铁与钢含碳量不同，性能不同，生铁硬而脆，钢韧性强，故A说法错误；铁在潮湿的空气中容易生锈，故B说法正确；氧化铁为红棕色，Fe3O4为黑色晶体，FeO为黑色固体，赤铁矿的主要成分是氧化铁，故C说法正确；回收废旧金属有利于节约金属资源，故D说法正确。
8.我国铝材工业水平处于世界领先行列。下列说法不正确的是( )
A.铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物
B.常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
C.铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域
D.工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜
答案：B
解析：酸、碱、盐等可直接侵蚀铝的氧化物且铝与酸、碱都能发生反应，所以铝制餐具不宜长时间盛放酸性、碱性或咸的食物，故A正确；常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝表面被氧化后形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止金属继续被腐蚀，而不是因为铝不活泼，故B错误；合金的硬度大于其成分金属，铝合金密度小、强度高，广泛应用于航空领域，故C正确；氧化铝为两性氧化物，能够与NaOH反应生成四羟基合铝酸钠和水，工业上常用NaOH溶液去除铝表面的氧化膜，故D正确。
9.(2025·山东莱西高一检测)下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是( )
A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3
C.FeCl2 D.Fe(OH)3
答案：C
解析：Fe3O4无法通过复分解反应得到，A错误；硫酸铁可以通过FeSO4溶液与氧气的化合反应得到，也可以通过氢氧化铁与稀硫酸发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，B错误；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合反应得到，也可以由Fe和HCl的置换反应得到，也可以由Fe(OH)2 和HCl发生复分解反应得到，C正确；Fe(OH)3 可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合反应得到，也可以通过氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应得到，但无法通过置换反应得到，D错误。
10.(2025·辽宁普兰店高一检测)下列各组反应，最终一定能得到白色沉淀的是( )
A.向CaCl2溶液中通入CO2
B.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液
C.向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液
D.向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液
答案：D
解析：向CaCl2溶液中通入CO2不反应，A错误；向CuSO4溶液中加入NaOH溶液产生氢氧化铜蓝色沉淀，B错误；向FeCl2溶液中加入过量NaOH溶液，先产生白色沉淀，然后迅速转化为灰绿色，最终变为红褐色，C错误；向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液产生氢氧化镁白色沉淀，D正确。
11.(2024·银川一中高一期末模拟)下列关于金属的说法正确的是( )
A.Al2O3固体中混有的CuO可用过量的NaOH溶液除去
B.Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
C.FeCl2溶液中混有FeCl3可通过滴加氯水除去
D.铝制餐具不能用来长时间盛装酸、碱性的食物
答案：D
解析：Al2O3固体能与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，CuO与NaOH溶液不反应，A错误；Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体过氧化钠，B错误；FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，C错误。
12.(2025·广东广宁高一统考)已知某酸性溶液中含有Ba2＋、Fe3＋，则下列能与上述离子共存的离子组是( )
A.C、S、N、Na＋
B.Cl－、SCN－、N、Cu2＋
C.Br－、I－、Mg2＋、Na＋
D.H＋、Cl－、N、Al3＋
答案：D
解析：Ba2＋与C、S分别反应生成BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，C能与酸性溶液中的H＋反应，在溶液中不能大量共存，Fe3＋与C不能大量共存，故A项错误；Fe3＋和SCN－在溶液中不能大量共存，故B项错误；I－、Fe3＋之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故C项错误；H＋、Cl－、N、Al3＋之间不发生反应，且不与Ba2＋、Fe3＋反应，在溶液中能够大量共存，故D项正确。
13.(2024·首都师大附中高一期末)铁是人体必需的微量元素，下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：该药品含Fe2＋33％～36％，不溶于水但能溶于人体中的胃酸，与维生素C同服可促进本品吸收。某同学设计了以下实验检测该补铁药品中是否含有Fe2＋并探究维生素C的作用：
以下说法不正确的是( )
A.试剂1为盐酸，目的是溶解药片
B.加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe3＋
C.加入维生素C后红色溶液颜色褪去，说明维生素C具有一定的氧化性
D.新制氯水可替换为双氧水进行实验
答案：C
解析：补铁药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂1为盐酸，目的是溶解药片，A正确；加入KSCN溶液，溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe3＋，B正确；加入维生素C后，Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液褪色，说明维生素C具有还原性，C错误；过氧化氢也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，故新制氯水可替换为双氧水进行实验，D正确。
14.(2025·湖南安化高一检测)对实验Ⅰ～Ⅳ的实验操作现象判断正确的是( )
A.实验Ⅰ：产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ：溶液颜色变红
C.实验Ⅲ ：放出大量气体
D.实验Ⅳ：先出现白色沉淀，后溶解
答案：C
解析：将氯化铁饱和溶液加入到沸水中加热至溶液呈红褐色可得到氢氧化铁胶体，不是氢氧化铁红褐色沉淀，故A错误；硫氰化钾溶液与二价铁离子不反应，溶液不变色，故B错误；铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气，有大量气体生成，故C正确；氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱，则氨水过量时，氢氧化铝不会溶解，故D错误。
15.下列各组物质相互混合反应，既有气体生成又有沉淀生成的是( )
①金属钠投入MgCl2溶液中
②过量NaOH溶液和FeCl3溶液
③过量Na2O2投入FeCl2溶液中
④过量NaOH和Ca(HCO3)2溶液混合
A.①④ B.②③
C.①③ D.③④
答案：C
解析：①中产生H2和Mg(OH)2沉淀；②中只产生Fe(OH)3沉淀；③中产生O2和Fe(OH)3沉淀；④中只产生CaCO3沉淀。
16.(2025·云南安宁高一检测)在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是( )
A.铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C.反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D.右边球上出现红色，左边溶液的c(OH－)增大
答案：B
解析：左边烧杯中的铝球与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成四羟基合铝酸钠；右边烧杯中的铁球浸在硫酸铜溶液中发生反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋减少，溶液蓝色变浅，左边消耗OH－，使c(OH－)减小。
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17.(13分)A、B、C、D都是中学化学中常见物质，其中A、B、C均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如下(部分反应中的水已略去)。根据题意回答下列问题：
(1)若A、B、C的焰色试验均为黄色，C为厨房中的用品，D的过度排放会造成温室效应。
①A的化学式是 ，B的俗名 ；
②反应Ⅱ的离子方程式是 。
(2)若A、D均为单质，且A为气体，D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。
①反应Ⅱ的离子方程式是 ；
②反应Ⅲ的离子方程式是 ；
③检验B中阳离子最好的方法是 。
答案：(1)①NaOH 纯碱(或苏打)
②C＋CO2＋H2O2HC
(2)①Fe＋2Fe3＋3Fe2＋
②Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋
③取少量B的溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若出现红色，说明B中的阳离子是Fe3＋
解析：(1)若A、B、C的焰色试验均为黄色，则均含有Na元素，C为厨房中的用品，则C可能为NaCl、Na2CO3或NaHCO3，D的过度排放会造成温室效应，D为CO2，则A为NaOH，B为Na2CO3，C为NaHCO3，据此解答。(2)若A、D均为单质，D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，为Fe2O3，则D为Fe，且A为气体，由转化关系可知A具有强氧化性，将Fe氧化为高价态，可推知A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2，据此解答。
18.(13分)为严厉打击食品生产经营中违法添加非食用物质、滥用食品添加剂，卫生部、农业部等部门联合公布了包含硫酸亚铁在内的22种“易滥用食品添加剂”名单。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案：
(1)试剂1的主要成分的化学式是 。
(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是 (用离子方程式表示)。
(3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。
①提出假设
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁；
假设2： 。
②设计方案
为了对你所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案： 。
(4)应用拓展
写出一种保存FeSO4固体的方法： 。
答案：(1)KSCN
(2)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
(3)①SCN－被过量的氯水氧化
②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立
(4)密封保存
解析：(1)向淡黄色溶液中加入试剂1生成了淡红色溶液，说明食品中的部分FeSO4被空气中的O2氧化生成了Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3。(2)淡红色溶液中还含有较多的Fe2＋，向其中加入新制氯水时，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液中Fe3＋浓度增大，生成的Fe(SCN)3浓度也增大，溶液颜色加深。(3)①实验中加入过量氯水，放置一段时间后，深红色褪去，说明Fe(SCN)3逐渐消失，而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，根据假设1，溶液中的＋3价铁被Cl2氧化为更高价态的铁，分析SCN－中各元素的化合价可知，S为－2价，C为＋4价，N为－3价，所以SCN－也具有还原性，故也可能是SCN－被过量的氯水氧化导致深红色褪去。②假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，只要向褪色后的溶液中补充SCN－，若出现红色，说明假设2成立；若不出现红色，说明假设2不成立。(4)由于FeSO4易被空气中的O2氧化，所以FeSO4应密封保存。
19.(13分)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。
请根据以上信息完成下列各题：
(1)写出下列物质的化学式：
B ，丙 。
(2)反应过程⑦可能观察到的实验现象是： ，
产生红褐色沉淀的化学方程式是 。
(3)反应③中的离子方程式是 。
(4)反应⑤的离子方程式是 。
(5)反应⑦中如果想长时间看到白色沉淀，应进行的实验操作： 。
答案：(1)Al HCl
(2)先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3
(3)2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(4)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
(5)配制溶液的蒸馏水煮沸，去除水中溶解的氧气(或胶头滴管末端伸入氯化亚铁液面下滴加氢氧化钠溶液或氯化亚铁液面上加入一层煤油隔绝空气)
解析：金属A焰色呈黄色，则金属A是Na，Na与H2O反应产生气体甲是H2，D溶液为NaOH，金属B和氢氧化钠溶液反应，说明金属B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲和氯气反应生成丙为HCl，物质E为盐酸，D溶液和物质G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，盐酸与金属C反应产生金属氯化物，该氯化物与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3，则金属C是Fe，F溶液为FeCl2、G溶液为FeCl3。
20.(13分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁： 。
(2)为测定绿矾中结晶水的含量，将石英玻璃管(两端带开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是 。
②将下列实验操作步骤正确排序 (填字母)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a.点燃酒精灯，加热
b.打开K1和K2，缓缓通入N2
c.关闭K1和K2
d.熄灭酒精灯
e.称量A
f.冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝ (列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，再向试管中滴加氯水，溶液变红，可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁
(2)①(球形)干燥管 ②badfce ③ 偏小
解析：(1)证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁的方法是在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中无Fe3＋，然后再向试管中滴加氯水，溶液变红就证明滴加氯水后反应产生了Fe3＋，从而可以证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁。(2)①由仪器的图形可知B为(球形)干燥管；②实验时，为避免样品被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量，则正确的顺序为badfce；③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)＝(m3－m1) g，m(H2O)＝(m2－m3) g，则n(H2O)＝ mol；n(FeSO4)＝ mol，故结晶水的数目x＝＝＝；若实验时按a、b次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则m3偏大，测定结果偏小。
学生用书 第93页
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